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Kleinmotoren sorgen für den exakten Schnitt in der Abisoliermaschine

Bild 1. Mikro-Koaxial- und Universal-Abisoliermaschinen erlauben eine schnelle Leitungs- konfektionierung bei einfacher Umstellung auf unterschiedliche Leitungsarten

Bild 2. Kompakte dynamische Kleinantriebe mit hoher Kraftreserve und sehr guten Regeleigenschaften sorgen für den exakten Schnitt der „CoaxStrip 5300“

Bild 3. Leistung aus kleinem Raum: Einbaulage des Antriebs im Gerät

Bild 4. Komplettantrieb aus Motor mit Getriebe und Encoder als fertige Einheit erleichtert die Montage wie die Lagerhaltung gegenüber den Einzelkomponenten

Für praktisch alle Anwendungen sind Leitungen als Lebensadern zum Übertragen der elektrischen Energie ein essenzieller Bestandteil. So vielfältig wie die Leitungsausführungen so variantenreich sind auch die Isolierhüllen. Für die Montage muss diese Schutzhülle aber auf eine bestimmte Länge entfernt werden. Kompakte und flexible Abisoliermaschinen bieten dazu dem Anwender eine breite Palette an Anpassungsmöglichkeiten für seine Leitungsausführung. Unterschiedliche Messersätze und ein exakt steuerbarer Kleinantrieb mit Kraftreserven erlauben, die Kabel für Datenübertragung wie Starkstromversorgung exakt zu konfigurieren.

Leitungen kann man heute durchaus als Lebensadern der Technik bezeichnen. Wie im lebenden Gewebe sind auch in der Technik unterschiedliche Querschnitte vom haarfeinen bis mehrere Millimeter starken Leitungen zu finden. Die Schleuninger AG aus Thun in der Schweiz hat sich auf diese Vielfalt eingestellt und bietet durchdachte Abisoliermaschinen für eine große Bandbreite von Leitungsarten und Querschnitten. Um durch „dick und dünn“ exakt zu schneiden, arbeiten sie in der Antriebsfrage mit dem Kleinantriebsexperten Faulhaber zusammen. Kleinmotoren der Schweizer Tochter Minimotor SA stellen die nötigen Kraftreserven für dicke Isolierungen ebenso bereit wie feinfühligen Einsatz um dünnste Drähte freizulegen.

Präzise Vielfalt
Ein den Ansprüchen der modernen Automatisierungstechnik genügendes Abisoliergerät zu entwerfen erfordert langjähriges Know-how. So muss z. B. die Form der unterschiedlichen Leitungsarten ebenso berücksichtigt werden wie die Stärke der zu bearbeitenden Leitungen. Je nach Anwenderanforderung bieten die Schweizer Experten hier Geräte (Bild 1) für Leitungen von 2 mm bis 9 mm Durchmesser an. Die größere Variante kann sogar Flachkabel bis 11 mm Breite bearbeiten. Je nach Einsatzgebiet kann die Maschine entweder die Isolierung ganz oder nur teilweise abziehen. Selbst Mehrfachabzug, Abzug von Netzleitungen mit unterschiedlichen Längen der Innenleiter oder die stufenweise Abisolierung von Doppelmantel und Koaxialleitungen ist programmierbar.
Je nach Leitungsarten kann das Modell CoaxStrip 5300 bis zu 650 Koax-Enden pro Stunde bearbeiten (Bild 2). Das Modell UniStrip 2600 arbeitet in einem ca. Zyklus von 0,6 s bei 20 mm Abisolierlänge. Bei beiden Modellen ist die Klemmkraft motorisch einstellbar. Eine Liste von 1 000 Leitungen bzw. 100 Leitungslisten erlaubt eine schnelle Umstellung bei wechselnder Produktion. Auswechselbare Abisoliermesser, eine Absaugung der Isolierabschnitte und andere praxiserprobte Funktionen stehen für eine reibungslose Integration in den bestehenden Automatisierungsbetrieb.

Kompaktantrieb mit Encoder
Die ausgeklügelte Schnitt- und Zugmechanik der Strip-Geräte erfordert ein ebenso ausgeklügeltes Antriebssystem, denn das beste Messer schneidet nur so exakt wie die Hand, die es führt. Gleiches gilt für die Abisoliermaschine. Aus diesem Grund griffen die Entwickler auf Motoren der Faulhabertochter Minimotor SA zurück (Bild 3). In beiden Abisoliergeräten arbeiten jeweils drei DC-Bürstenmotoren. Ein Antrieb ist für die Klemmung der Leitungen zuständig, ein weiterer bewegt in der Schneideinheit die Messer auf und zu. Der Dritte im Bunde ist für die geregelte Abzugsbewegung der Isolierhülle verantwortlich. Da diese Antriebe nur zur Einstellung auf neue Leitungsarten bzw. nur impulsartig z. B. für die Abzugsbewegung in Betrieb sind, ist der Einsatz preiswerter Bürstenmotoren kein Problem. Sie gewährleisten einen jahrelangen problemlosen Betrieb. Beim Modell CoaxStrip 5300 kommt für die hier zwingend erforderliche andauernde Rotationsbewegung der Schneideinheit ein bürstenloser EC-Motor hinzu. Da dieser Motor außer der Rotorlagerung keine mechanischen Verschleißteile enthält, ist er für den geforderten Dauerbetrieb prädestiniert. Die Lebensdauer beträgt mehrere 10 000 h und erfüllt damit sogar extreme Anforderungen wie einen Rund-um-die-Uhr-Dreischichten-Betrieb.

Alle Motoren sind mit integrierten Encodern ausgestattet (Bild 4). Diese geben ihre Impulse über fertig konfektionierte Flachbandleitungen an die gerä­teinterne Steuerung ab. Um die einzelnen Antriebe zu initialisieren, ist zusätzlich jeder Achse eine Lichtschranke zugeordnet, um den Startpunkt zu definieren. Mit diesen Informationen kann dann die Steuerung über die Motoren die einzelnen Achsen mit hoher Wiederholgenauigkeit exakt auf die jeweils nötige Position verfahren.
Moderne Kleinantriebe überzeugen heute durch hohe Leistung aus kleinem Volumen. Gleichzeitig sind sie exakt zu regeln und erlauben einen feinfühligen Positionierbetrieb. Wird der Antriebsexperte schon zu Entwicklungsbeginn mit eingebunden, sind Dynamik, Wiederholgenauigkeit oder kompakte Plug-and- play-Lösungen der Antriebe oft ohne Sonderfertigung möglich. Solcherart exakt abgestimmte Motortypen verkürzen die Time-to-Market und sparen so bares Geld.

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Autor: Dipl.-Chem. Andreas Zeiff ist Mitarbeiter des Redaktionsbüros Stutensee.

Autor: Dipl.-Ing. (FH) Dietrich Homburg ist Inhaber des Redaktionsbüros Stutensee.